Kesimpulan - KESIMPULAN DAN SARAN - Pembuatan Dan Karakterisasi Serta Aplikasi Katalik Konverte

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan pengujian terhadap katalis konverter wire mesh dengan komposisi coating titanium oksida dan besi oksida sebagai filter gas buang kenderaan bermotor berbahan bakar bensin premium dengan metode dip coating, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Katalis konverter wire mesh dengan metode dip coating dalam larutan waterglass, titanium oksida dan besi oksida telah berhasil mengurangi polusi udara dari gas buang kenderaan bermotor sebesar 2.67% - 42.42% CO, 0.07% - 5.93% CO2

2. Berdasarkan hasil uji XRD bahwa kawat mesh berhasil dilapisi dengan TiO , dan 1.95% - 27.61% HC dan mempunyai prospek yang baik untuk menggantikan katalis konverter honey comb yang sudah dipakai selama ini.

2 dalam bentuk kristal Anatase sebagai komposisi dominan dan mempunyai ukuran partikel = 40.5 nm. Hasil grafik uji XRD menunjukkan adanya puncak puncak yang overlap (bertindihan) sehingga menyulitkan analisa search-match puncak puncak lainnya. Dengan metode Hanawalt, diperoleh kemungkinan adanya γ-Fe2O3 dan CaFeSiO

3. Berdasarkan hasil uji SEM, struktur mikro dari titanium oksida memiliki porositas yang besar, pelapisan/coating yang tidak seragam justru memberikan keuntungan pada reaksi oksidasi dan reduksi, dimana bagian yang tidak terlapisi akan berfungsi sebagai reduktor dan bagian yang terlapisi akan berfungsi sebagai oksidator.

4. Katalis Konverter wire mesh yang memberikan penurunan polusi yang optimum diperoleh pada komposisi II yaitu pada campuran 80% TiO2

5. Karakteristik bahan katalis konverter wire mesh yang telah diukur dan diuji yaitu: massa jenis 0.55 – 0.57 g/cm

dan 20% FeO.

5.2. Saran

, porositas 66.27% - 69.11%, permeabilitas 67.7% - 92%, dan uji tekan pada 1000 Kg menghasilkan jarak penekanan 11 mm – 30 mm.

1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan volume katalis konverter wire mesh yang lebih besar dengan mempertimbangkan ruang pembakaran mesin, minimum rasio volume katalis konverter dan ruang pembakaran mesin = 3 : 2, sehingga diharapkan seluruh gas polutan yang dikeluarkan dari ruang pembakaran mesin dapat teroksidasi dan tereduksi oleh katalis konverter secara optimum.

2. Katalis konverter ini diharapkan pemakaiannya pada mesin yang kurang sempurna pembakarannya.

3. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan komposisi larutan coating dapat digantikan dengan katalis zirkonium oksida dan nikel oksida. 4. Perbandingan bahan logam katalis TiO2 dan FeO dapat diperbesar

menjadi 10 : 2, dengan mempertimbangkan peranan TiO2 dalam mengoksidasi CO dan mengabsorpsi CO2 dan O2

5. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan mendesain ulang bentuk dari katalis konverter wire mesh supaya tidak terjadi aliran laminar pada saat beroperasi di dalam knalpot, tetapi aliran turbulensi sehingga aliran gas dapat mencapai seluruh permukaan katalis secara merata, di samping itu juga harus memperhatikan peningkatan suhu mesin dengan adanya aliran turbulensi ini. Dalam hal ini, dapat dilakukan pertimbangan dengan bahan substrat kawat mesh yang ukuran porinya lebih kecil.

, sehingga memerlukan luas permukaan yang lebih besar dari pada FeO.

6. Katalis konverter ini dirancang untuk bisa ditukar / diganti setiap sekian kilometer perjalanan mobil, yang masih perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk menentukan umur efektif dari katalis sehingga dapat diketahui pemakaiannya untuk setiap jarak berapa kilometer perjalanan mobil.

DAFTAR PUSTAKA

Amirnordin Shahrin Hisham, Rahman Hamimah Abd., Othman Khairul Nor, Hassan Mohd. Fahrul, Alimin Ahmad Jais, 2008, Effects of Porous Ceramic/Zeolite to the Exhaust System of Gasoline Engine, Faculty of Mechanical and Manufacturing Engineering Tun Hussein Onn University of Malaysia (UTHM) Parit Raja, Batu Pahat, 86400 Johor, Malaysia

Bear, Jacob, 1972. Dynamics of Fluids in Porous Media, Dover.

Beck, D.D. ; White, J. M. J. 1984, Catalytic reduction of carbon monoxide with hydrogen sulfide. 4. Temperature-programmed desorption of methanethiol on anatase, rutile, and sulfided rutile, Phys. Chem., 88, 174

Boccuzzi, F.; Guliellminotti, E.; Spoto, G. Surf. Sci. 1991, Vibrational and electronic effects of NO chemisorption on TiO2 and Ru/TiO2 251/252, 1069

CAS (Chemical American Society) , Database of Titanium Oxide, CAS Registry Number: 13463-67-7, USA, 2012

CAS (Chemical American Society) , Database of Ferrous Oxide, CAS Registry Number: 1345-25-1, USA, 2012

Down, R.T., Wallace, M.H., 2003, The American Mineralogist Crystal Structure Database, Department of Geosciences, University of Arizona, Tucson, U.S.A.

Debora Rospita Sihite, 2006, Pembuatan dan Karakterisasi Bahan Keramik Berpori Dengan Aditif Sekam Padi yang Digunakan Sebagai Filter Gas Buang, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara, Medan, Tesis S2.

Fahriansyah, 2009, Pengembangan Katalis Konverter Untuk Mengatasi Emisi

Berbahaya Asap Kenderaan Bermotor,

Fuad M A, 2006, Cobalt Oxide / Titanium Dioxide (CoO/TiO2

Gopel, W.J. ; Rocker, G., Feierabend, R., 1983, Intrinsic defects of TiO2(110): Interaction with chemisorbed O2, H2, CO, and CO2, Phys. Rev. B, 28, 3427.

) catalyst deposited onto wire mesh substrate as catalytic converter for natural gas vehicle, Mech. Eng. Soc. Thesis, UiTM, Malaysia.

Greenwood, Norman N., Earnshaw, Alan, 1997, Chemistry of the Elements, 2nd

Gurning, J., 1994, Pengaruh Karbon Aktif pada Produksi Keramik Terhadap Sifat Mekanisnya, Universitas Sumatera Utara, Skripsi.

Edition, Oxford, Butterworth, Heinemann.

Heinrich, V.E., Dresselhaus, G; Zeiger, H.J., 1977, Chemisorbed phases of H2O on TiO2 and SrTiO3, Solid State Commun., 24, 623.

Istadi, 2011, Teknologi Katalis untuk Konversi Energi, Graha Ilmu, Yogyakarta. International Platinum Group Metals Association (IPA), Catalyst Converter,

Munich, 2011

Kielhorn J, Melber C, Keller D, Mangelsdorf I 2002 Palladium—A review of exposure and effects to human health. Int. J. Hyg. Environ. Health 205: 417–432

Kobayashi, H., Yamaguchi M., 1989, Surface Science, 214, 466

Lister, T., Renshaw, J., 2000, Chemistry for Advanced Level, Third Edition, Stanley Thornes Ltd., Delta Place, 27 Bath Road, Cheltenham, London. Lu, G.; Linsebigler, A.; Yates, J. T., Jr. J, 1995, Photocatalyst on TiO2 Surfaces :

Principles, Mechanisms, and Selected Results, Phys. Chem., 98, 11733. M A Kalam, H H Masjuki, M Redzuan, TMI Mahlia, M A Fuad, M Mohibah, K H

Halim, A Ishak, M Khair, A Shahrir, and A Yusoff, 2009, Development and Test of A New Catalytic Converter for Natural Gas Fuelled Engine, Sadhana, Vol 34, Part 3, 467-481.

M. Nurdin, W. Wibowo, Supriyono, M. B. Febrian, H. Surahman, Y.K. Krisnandi2, J.

Gunlazuardi, 2009, Pengembangan Metode Baru Penentuan Chemical

Oxygen Demand (COD) Berbasis Sel Fotoelektrokimia: Karakterisasi Elektroda Kerja Lapis Tipis TiO2 / ITO , Makara Sains, 13, 1-8.

Merget R, Rosner G 2001 Evaluation of the health risk of platinum group metals emitted from automotive catalytic converters. The Science of Total Environment 270: 165–173

Rachmariska, 2009, Makalah Polusi Udara, Rachmariska’s Blog,

diakses pada tanggal 13 Februari 2012.

Ravindra K, Bence L, Grieken R V 2004 Platinum group elements in the environment and their health risk. The Science of Total Environment 318: 1–43

Sarwono Kusumaatmadja, 1997, Keputusan Kepala Bapedal No 107 Tahun 1997 Tentang Perhitungan Dan Pelaporan Serta Informasi Indeks Standar Pencemar Udara, Jakarta.

Sembiring, A.D. 1990 Penguat Bahan Keramik untuk Konstruksi, Universitas Indonesia, Tesis S2

Sembiring, A.D. 1995, Pembuatan Keramik Berpori dengan menggunakan Karbon Aktif sebagai Aditifnya, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara, Medan

Sembiring, A.D. 2010, Pemanfaatan Limbah Padat Pulp Untuk Bahan Baku Pembuatan Keramik Berpori Yang Diaplikasikan Sebagai Filter Gas Buang Kenderaan Bermotor Berbahan Bakar Premium, Universitas Sumatera Utara, Medan, Disertasi S3.

Sinuhaji P., dan Marlianto E., 2012,Teknologi Film Tipis, USU Press, Medan, Indonesia.

Smallman, R.E., Bishop, R.J., 1999 Metalurgi Fisik Modern & Rekayasa Material, Edisi Keenam, Penerbit Erlangga

Smith, K. E., Henrich, V.E., 1985, Phys. Rev. B, 32, 5384.

Smith, K.E., Mackay, J.L., Henrich, V. E., 1987, Phys. Rev. B, 35, 5822.

Suryanarayana, C., Norton, M.G., 1998, X Ray Diffraction, A Practical Approach, Plenum Press, New York and London

Tambunan, T.D., 2006, Pembuatan Keramik Berpori Sebagai Filter Gas Buang dengan Aditif Karbon Aktif, FMIPA-USU, Medan, Tesis

Thorton, P.A., Colangelo, Vito J. 1985, Fundamentals of Engineering Materials, Prentise – Hall International, Inc.

Tugaswati. T.A. 2000 Emisi Gas Buang Kenderaan Bermotor dan Dampaknya Terhadap Kesehatan, Universitas Indonesia, Jakarta

Unisosdem, Els., 2001, Mengatasi Pencemaran Udara Dengan Euro 2, Harian Kompas, 21 Oktober 2003, Jakarta

Vander Voort, G.F., 1995, Metallography, Principles and Practice. Mc Graw-Book Company

Wakerma, 2005, Titanium(IV)Oxide,Wikipedia,

tanggal 21 Februari 2012)

Whitely J D, Murray F 2003 Anthropogenic platinum group element (Pt, Pd and Rh) concentrations in road dusts and roadside soils from Perth, Western Australia. The Science of the Total Environment 317: 121–135

Zhang Changbin, Hong He, Tanaka Ken-ichi, 2006, Catalytic Performance and Mechanism of a Pt/TiO2 Catalyst for The Oxidation of Formaldehyde at Room Temperature, Science Direct, Applied Catalysis B: Environmental 65, 37-43.

Lampiran A Data hasil pengukuran neraca analitis, jangka sorong dan gelas ukur

untuk komponen pendukung katalis

1. Massa 10 sampel baut pengikat = 16,0 gram Massa rata rata baut pengikat = 1.6 gram

2. Massa 10 sampel batang besi pendukung = 116 gram Massa rata rata batang besi pendukung = 11,6 gram 3. Massa 50 sampel ring pembatas antar lembaran = 10 gram

Massa rata rata ring pembatas antar lembaran = 0.2 gram

4. Pengukuran 10 sampel diameter batang besi adalah sebagai berikut:

Sampel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Diameter (mm)

2.916 2.918 3.204 3.000 3.010 2.960 3.180 2.900 2.940 2.960

Diameter rata rata : 2.9988 mm ≈ 3.0 mm

5. Pengukuran 10 sampel diameter luar, dalam, dan tebal ring

Sampel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Diameter luar (mm) 7.98 8.1 8.08 8.06 8.05 8.02 8.02 8.00 8.10 8.08 Diameter dalam (mm) 3.22 3.16 3.14 3.12 3.18 3.16 3.16 3.18 3.18 3.18 Tebal (mm) 0.81 0.80 0.78 0.72 0.70 0.78 0.82 0.82 0.80 0.82

Diameter luar rata rata ring = 8.044 mm ≈ 8.0 mm Diameter dalam rata rata ring = 3.168 mm ≈ 3.17 mm Tebal rata rata ring = 0.785 mm = 0.8 mm.

6. Data pengukuran jari jari lembaran setelah pelapisan :

Sampel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

diameter, d (mm)

51 50 50 51 50 51 51 52 51 51

Diameter rata rata katalis setelah pelapisan = 50.8 mm.

7. Data pengukuran panjang dan massa katalis tiap komposisi: Deskripsi Panjang katalis

(cm) Massa katalis (gram) Komposisi I (100%TiO2 dan 0% FeO) Sampel I 19.5 212.5 Sampel II 19.6 217.5 Sampel III 18.5 212.5 Komposisi II (80% TiO2 dan 20% FeO) Sampel I 18.1 213 Sampel II 19.0 214.5 Sampel III 18.3 211 Komposisi III (60% TiO2 dan 40% FeO) Sampel I 18.5 209.5 Sampel II 18.6 214.5 Sampel III 19.3 229 Komposisi IV (40% TiO2 dan 60% FeO) Sampel I 18.0 209.5 Sampel II 18.5 210.5 Sampel III 18.1 206.5 Komposisi V (20% TiO2 dan 80% FeO) Sampel I 18.0 208 Sampel II 17.6 210 Sampel III 18.3 209

8. Data pengukuran volume 10 sampel wire mesh: Komposisi Volume awal Volume akhir Volume 10 sampel wire mesh Volume rata rata wire mesh I 130 cm3 140 cm3 10 cm3 1 cm3 II 250 cm3 260 cm3 10 cm3 1 cm3 III 260 cm3 270 cm3 10 cm3 1 cm3 IV 400 cm3 410 cm3 10 cm3 1 cm3 V 410 cm3 419 cm3 9 cm3 0.9 cm3

9. Data pengukuran massa pelapisan TiO2 dan FeO adalah : Komposisi I Komposisi II Komposisi III Komposisi IV Komposisi V Jumlah lembaran wire mesh 1530 1530 1100 1070 1070 Massa total sebelum pelapisan (gram) 2150 2100 1500 1500 1500 Massa total sesudah pelapisan (gram) 2500 2300 1700 1600 1600 Massa terdeposisi per lembar (gram) 0.23 0.13 0.18 0.09 0.09

Lampiran B Perhitungan Massa Jenis katalis

1. Komposisi I (100% TiO2 dan 0% FeO)

Berdasarkan data pengukuran pada lampiran A, maka : Diameter lembaran katalis rata rata = 50.8 mm = 5.08 cm diameter batang besi pendukung = 3.0 mm = 0.3 cm panjang sampel I = 19.5 cm

panjang sampel II = 19.6 cm panjang sampel III = 18.5 cm massa sampel I = 212.5 gram massa sampel II = 217.5 gram massa sampel III = 212.5 gram

wire mesh

batang besi

ring

119 lembaran wire mesh Perhitungan massa jenis sampel I komposisi I :

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = ��

��119�� = ₁ 212.5

4�(5.08)2. (19.5)

= 0.53 g/cm3.

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = �� 119�� = ₁ 217.5 4�(5.08)2. (19.6) = 0.55 g/cm3

Perhitungan massa jenis sampel III komposisi I : .

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = ��

��119�� = ₁ 212.5

4�(5.08)2. (18.5)

= 0.57 g/cm3

Massa jenis rata rata katalis komposisi I = (0.53 + 0.55 + 0.57) / 3 .

= 0.55 g /cm 2. Komposisi II (80% TiO2 dan 20% FeO).

Berdasarkan data pengukuran pada lampiran A, maka : Diameter lembaran katalis rata rata = 50.8 mm = 5.08 cm Diameter batang besi pendukung = 3.0 mm = 0.3 cm panjang sampel I = 18.1 cm

panjang sampel II = 19 cm panjang sampel III = 18.3 cm massa sampel I = 213 gram massa sampel II = 214.5 gram massa sampel III = 211 gram

wire mesh

batang besi

ring

119 lembaran wire mesh Perhitungan massa jenis sampel I komposisi II :

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = �� 119�� = ₁ 213 4�(5.08)2. (18.1) = 0.58 g / cm

Perhitungan massa jenis sampel II komposisi II : 3

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = �� 119�� = ₁ 214.5 4�(5.08)2. (19) = 0.56 g / cm

Perhitungan massa jenis sampel III komposisi II : 3

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = ��

��119�� = ₁ 211

4�(5.08)2. (18.3)

= 0.57 g / cm

Massa jenis rata rata katalis komposisi II = (0.58 + 0.56 + 0.57) /3 3

= 0.57 g/cm3 3. Komposisi III (60% TiO2 dan 40% FeO).

Berdasarkan data pengukuran pada lampiran A, maka : Diameter lembaran katalis rata rata = 50.8 mm = 5.08 cm Diameter batang besi pendukung = 3.0 mm = 0.3 cm panjang sampel I = 18.5 cm

panjang sampel II = 18.6 cm panjang sampel III = 19.3 cm massa sampel I = 209.5 gram massa sampel II = 214.5 gram massa sampel III = 229 gram

wire mesh

batang besi

ring

119 lembaran wire mesh Perhitungan massa jenis sampel I komposisi III :

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = ��

= ₁ 209.5

4�(5.08)2. (18.5)

= 0.56 g / cm3

Perhitungan massa jenis sampel II komposisi III : .

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = �� 119�� = ₁ 214.5 4�(5.08)2. (18.6) = 0.57 g / cm3

Perhitungan massa jenis sampel III komposisi III : .

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = �� 119�� = ₁ 229 4�(5.08)2. (19.3) = 0.59 g / cm3

Massa jenis rata rata katalis komposisi III = (0.56 + 0.57 + 0.59) / 3 .

= 0.57 g/cm3 4. Komposisi IV (40% TiO2 dan 60% FeO).

Berdasarkan data pengukuran pada lampiran A, maka : Diameter lembaran katalis rata rata = 50.8 mm = 5.08 cm Diameter batang besi pendukung = 3.0 mm = 0.3 cm panjang sampel I = 18 cm

panjang sampel III = 18.1 cm massa sampel I = 209.5 gram massa sampel II = 210.5 gram massa sampel III = 206.5 gram wire mesh

batang besi

ring

119 lembaran wire mesh Perhitungan massa jenis sampel I komposisi IV :

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = �� 119�� = ₁ 209.5 4�(5.08)2. (18) = 0.57 g / cm

Perhitungan massa jenis sampel II komposisi IV : 3

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = �� 119�� = ₁ 210.5 4�(5.08)2. (18.5) = 0.56 g / cm

Perhitungan massa jenis sampel III komposisi IV : 3

Massa jenis = �� 119�� = ₁ 206.5 4�(5.08)2. (18.1) = 0.56 g / cm

Massa jenis rata rata katalis komposisi IV = (0.57 + 0.56 + 0.56)/3 3

= 0.56 g/cm 5. Komposisi V (20% TiO2 dan 80% FeO).

Berdasarkan data pengukuran pada lampiran A, maka : Diameter lembaran katalis rata rata = 50.8 mm = 5.08 cm Diameter batang besi pendukung = 3.0 mm = 0.3 cm panjang sampel I = 18 cm

panjang sampel II = 17.6 cm panjang sampel III = 18.3 cm massa sampel I = 208 gram massa sampel II = 210 gram massa sampel III = 209 gram

wire mesh

batang besi

ring

119 lembaran wire mesh Perhitungan massa jenis sampel I komposisi V :

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = �� 119�� = ₁ 208 4�(5.08)2. (18) = 0.57 g / cm

Perhitungan massa jenis sampel II komposisi V : 3

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = �� 119�� = ₁ 210 4�(5.08)2. (17.6) = 0.59 g / cm

Perhitungan massa jenis sampel III komposisi V : 3

Sesuai dengan persamaan 2.2 maka massa jenis dihitung sebagai berikut : Massa jenis = �� 119�� = ₁ 209 4�(5.08)2. (18.3) = 0.56 g / cm

Massa jenis rata rata katalis komposisi V = (0.57 + 0.59 + 0.56) / 3 3

Lampiran C Perhitungan Porositas Katalis

1. Komposisi I (100% TiO2 dan 0% FeO)

Berdasarkan data sampel I pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 19.5 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm 3

Volume rata rata ring : ��=1₄� (d12− �22) . t 3

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785

= 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L .

= 3.14 x 0.152

= 1.3777 cm

x 19.5 3

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1

4�(5.08)2. (19.5) .

Porositas sampel I komposisi I : = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 395 .03 –119 – 4.044−1.3777 395.03 � 100% = 68.50 %

Berdasarkan data sampel II pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 19.6 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm 3

Volume rata rata ring : ��=1₄� (d12− �22) . t 3

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785

= 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L . = 3.14 x 0.152 = 1.38474 cm x 19.6 3 .

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1₄�(5.08)2. (19.6) = 397.06 cm3

Porositas sampel II komposisi I :

. = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 397 .06 –119 – 4.044 – 1.38474 397.06 � 100% = 68.66 %

Berdasarkan data sampel III pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 18.5 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm 3

Volume rata rata ring : ��=1

4� (d12− �22) . t 3

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785

= 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L .

= 3.14 x 0.152

= 1.307 cm

x 18.5 3

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1₄�(5.08)2. (18.5) .

= 374.77 cm3 Porositas sampel III komposisi I :

. = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 374 .77 –119 – 4.044 – 1.307 374.77 � 100% = 66.82 %

Porositas rata rata katalis komposisi I = (68.5% + 68.66% + 66.82%) / 3

= 68.00%

2. Komposisi II (80% TiO2 dan 20% FeO)

Berdasarkan data sampel I pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 18.1 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm 3

Volume rata rata ring : ��= 1₄� (d12− �22) . t 3

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785 = 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L .

= 3.14 x 0.152 = 1.28 cm

x 18.1 3

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1₄�(5.08)2. (18.1) .

= 366.67 cm3 Porositas sampel I komposisi II :

. = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 366 .67 –119 – 4.044 – 1.28 366.67 � 100% = 66.09 %

Berdasarkan data sampel II pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 19 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm3

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm Volume rata rata ring : ��= 1

4� (d12− �22) . t 3

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785 = 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L .

= 3.14 x 0.152 = 1.34235 cm

x 19 3

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1

4�(5.08)2. (19) .

= 384.90 cm3 Porositas sampel II komposisi II :

. = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 384 .9 –119 – 4.044 – 1.34235 384.9 � 100% = 67.68 %

Berdasarkan data sampel III pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 18.3 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm 3

Volume rata rata ring : ��= 1

4� (d12− �22) . t 3

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785 = 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L .

= 3.14 x 0.152 = 1.29 cm

x 18.3 3

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1₄�(5.08)2. (18.3) .

= 370.72 cm3 Porositas sampel III komposisi I :

. = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 370 .72 –119 – 4.044 – 1.29 370.72 � 100% = 66.46 %

Porositas rata rata katalis komposisi II = (66.09% + 67.68% + 66.46%) / 3 = 66.74 %

Berdasarkan data sampel I pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 18.5 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm 3

Volume rata rata ring : ��= 1

4� (d12− �22) . t 3

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785 = 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L .

= 3.14 x 0.152 = 1.307 cm

x 18.5 3

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1₄�(5.08)2. (18.5) .

= 374.77 cm3 Porositas sampel I komposisi III :

= Vtotal – Vk – Vr – Vb

= 374

.77 –119 – 4.044 – 1.307

374.77 � 100%

= 66.82 %

Berdasarkan data sampel II pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 18.6 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm 3

Volume rata rata ring : ��= 1₄� (d12− �22) . t 3

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785 = 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L .

= 3.14 x 0.152 = 1.314 cm

x 18.6 3

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1

4�(5.08)2. (18.6) .

Porositas sampel II komposisi III : = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 376 .8 –119 – 4.044 – 1.314 376.8 � 100% = 67.00 %

Berdasarkan data sampel III pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 19.3 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm 3

Volume rata rata ring : ��= 1₄� (d12− �22) . t 3

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785 = 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L . = 3.14 x 0.152 = 1.36 cm x 19.3 3 .

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1₄�(5.08)2. (19.3) = 391.0 cm3

Porositas sampel III komposisi III :

. = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 391 –119 – 4.044 – 1.36 391 � 100% = 68.18 %

Porositas rata rata katalis komposisi III = (66.82% + 67% + 68.18%) / 3 = 67.33%

4. Komposisi IV (40% TiO2 dan 60% FeO)

Berdasarkan data sampel I pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 18 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm 3

Volume rata rata ring : ��= 1₄� (d12− �22) . t 3

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785 = 0.0337 cm3 .

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm = 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L . = 3.14 x 0.152 = 1.27 cm x 18 3 .

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1₄�(5.08)2. (18) = 364.64 cm3

Porositas sampel I komposisi IV :

. = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 364 .64 –119 – 4.044 – 1.27 364.64 � 100% = 65.91 %

Berdasarkan data sampel II pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 18.5 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm 3

Volume rata rata ring : ��= 1

4� (d12− �22) . t

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785 = 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L .

= 3.14 x 0.152 = 1.307 cm

x 18.5 3

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1

4�(5.08)2. (18.5) .

= 374.77 cm3 Porositas sampel II komposisi IV :

. = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 374 .77 –119 – 4.044 – 1.307 374.77 � 100% = 66.82 %

Berdasarkan data sampel III pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 18.1 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Volume rata rata lembaran katalis = 1 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 1 = 119 cm 3

Volume rata rata ring : ��= 1

4� (d12− �22) . t 3

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785 = 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L .

= 3.14 x 0.152 = 1.28 cm

x 18.1 3

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1₄�(5.08)2. (18.1) .

= 366.67 cm3 Porositas sampel III komposisi IV :

. = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 366 .67 –119 – 4.044 – 1.28 366.67 � 100% = 66.09 %

Porositas rata rata katalis komposisi IV = (66.82% + 65.91% + 66.09%) /3 = 66.27 %

5. Komposisi V (20% TiO2 dan 80% FeO)

Berdasarkan data sampel I pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 18 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm Diameter dalam rata rata ring (d2) = 0.3168 cm Tebal rata rata ring (t) = 0.0785 cm

Diameter rata rata batang besi (db) = 0.30 cm Volume rata rata lembaran katalis = 0.9 cm

Volume total lembaran katalis (Vk) = 119 x 0.9 = 107.1 cm 3

Volume rata rata ring : ��= 1

4� (d12− �22) . t

= ¼ . 3.14 . (0.80442− 0.31682) . 0.0785 = 0.0337 cm3

Volume keseluruhan ring (Vr) = 120 x 0.0337 cm .

= 4.044 cm

Volume batang besi pengikat (Vb) = ��2. L .

= 3.14 x 0.152 = 1.27 cm

x 18 3

Volume susunan 119 lembar katalis (Vtotal) = 1₄�(5.08)2. (18) .

= 364.64 cm3 Porositas sampel I komposisi V :

. = Vtotal – Vk – Vr – Vb Vtotal � 100% = 364 .64 –107.1 – 4.044 – 1.27 364.64 � 100% = 69.17 %

Berdasarkan data sampel II pada lampiran A, maka: Panjang katalis (L) = 17.6 cm

Diameter rata rata lembaran katalis (DL) = 5.08 cm Diameter luar rata rata ring (d1) = 0.8044 cm

Dalam dokumen Pembuatan Dan Karakterisasi Serta Aplikasi Katalik Konverter Untuk Filter Gas Buang Kenderaan Bermotor Berbahan Bakar Premium (Halaman 84-150)